Le dilemme impossible du triton de la mort

• Le Rough-Skinned Newt (Taricha granulosa) est l’espèce de triton la plus toxique au monde et vit dans la région du Pacific Northwest aux États-Unis
• Il existe une course aux armements évolutive autour de la toxicité entre ce triton et la garter snake (Thamnophis sirtalis)
• La toxicité extrême du triton a évolué en lien avec la résistance du serpent à la tétrodotoxine, et les deux espèces en paient le prix
• La garter snake adopte une stratégie consistant à stocker ce poison dans le foie pour devenir elle-même toxique pour les prédateurs qui la mangent
• Les détails de cette interaction et ses cas d’exception font encore l’objet de recherches, et de nombreux mystères demeurent

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Pourquoi le triton de la mort est toxique

• Taricha granulosa (triton rugueux), le triton le plus toxique au monde, est présent sur la côte du Pacific Northwest en Amérique du Nord
• Le poison produit par un seul individu peut être suffisant pour tuer plusieurs adultes humains
• Le triton est toxique, mais non venimeux. Autrement dit, il ne mord pas et ne pique pas, et un simple contact reste sans danger si l’on se lave très soigneusement les mains

Pourquoi une toxicité aussi extrême ?

• Beaucoup de tritons sont toxiques, mais la cause fondamentale de la toxicité exceptionnellement élevée de Taricha granulosa vient d’une course aux armements (arms race)
• Dans cette région, la garter snake (Thamnophis sirtalis) a évolué pour résister à la tétrodotoxine, le même composé toxique que chez la blue-ringed octopus, et le triton a en réponse évolué vers une toxicité toujours plus forte
• La tétrodotoxine est produite par des bactéries symbiotiques vivant sur la peau du triton
• Plus la résistance du serpent augmente, plus la toxicité du triton augmente aussi, dans une boucle de rétroaction continue

Le coût de la toxicité et de la résistance

• Dans la nature, tout a un coût, et le triton doit supporter une charge métabolique accrue pour maintenir davantage de bactéries en échange d’une toxicité plus élevée
• Les tritons les plus toxiques ont besoin de plus de calories, ce qui peut nuire à leur survie
• À l’inverse, la résistance du serpent à la tétrodotoxine a elle aussi un coût. Les modifications biochimiques du système nerveux nécessaires à cette résistance peuvent se manifester sous *** diverses formes : troubles neurologiques, diminution des réflexes, changements subtils du comportement, etc.***
• En dehors du Pacific Northwest, les garter snakes ont une faible résistance et succombent facilement. Autrement dit, l’évolution de cette résistance a clairement un coût

Pourquoi la garter snake mange des tritons toxiques

• Faire évoluer cette résistance est difficile, et lorsqu’elle mange un triton, la garter snake peut souffrir de démangeaisons, vomissements et inconfort, mais les serpents continuent malgré tout à en manger
• La raison : en mangeant le triton, la garter snake accumule la tétrodotoxine dans son foie, ce qui la protège contre ses prédateurs. Elle ne produit toutefois pas ce poison elle-même, et sa toxicité finit par disparaître avec le temps, ce qui l’oblige à remanger des tritons

Le cercle vicieux évolutif de la course aux armements

• Les tritons faiblement toxiques se font manger, et les serpents peu résistants ne peuvent pas non plus prédater les tritons ni accumuler leur toxine
• Le triton ne peut pas évoluer vers des motifs aposematic (coloration d’avertissement), car devenir trop visible le ferait davantage manger par les serpents
• La toxicité continue donc d’augmenter, tout comme la résistance du serpent, dans un dilemme évolutif sans fin

Diverses exceptions et autres mystères

• Dans des régions comme l’Alaska, où il n’y a pas de garter snake, les tritons sont en général beaucoup moins toxiques, mais certains restent malgré tout très toxiques
• Il existe aussi des zones comme Vancouver Island où, malgré la présence de plusieurs serpents, la course aux armements entre toxicité et résistance est moins marquée
• Une autre question est de savoir si la garter snake elle-même pourrait évoluer vers des motifs aposematic (coloration d’avertissement). Mais les recherches universitaires sur ces changements d’apparence restent limitées
• L’écosystème du Pacific Northwest est lui-même très jeune à l’échelle géologique, si bien qu’on ne sait pas si cette course aux armements actuelle est un phénomène durable
• D’autres tritons du genre Taricha sont eux aussi fortement toxiques, et la classification du genre Thamnophis reste complexe

Conclusion

• Cette course aux armements et ce dilemme évolutif sont au centre de nombreux travaux scientifiques, et ils recèlent encore de nombreux mystères non résolus
• Le cas du triton de la mort constitue un véritable laboratoire vivant pour étudier la coévolution, les interactions écologiques et le coût évolutif, avec un fort potentiel pour de futures recherches

[GN⁺]

Avis Hacker News

• À la lecture du texte, on affirme qu’il y a toujours un coût à faire évoluer une résistance, mais je ne suis pas certain que ce soit forcément vrai. Beaucoup d’animaux n’ont tout simplement pas de pression particulière pour faire évoluer ou maintenir ce trait. La sélection naturelle ne suit pas une checklist : si quelque chose favorise la reproduction, cela survit. Par exemple, les vaches ne meurent pas souvent d’un empoisonnement à la tétrodotoxine, donc elles n’ont aucune nécessité particulière à développer cette résistance. Les humains sont les seuls à ne pas pouvoir synthétiser la vitamine C, mais ce trait aussi a été perdu par hasard chez un ancêtre simien, et comme il vivait dans un environnement riche en fruits, il n’y avait pas de besoin de le retrouver. Il est possible qu’il y ait bien un coût à la résistance à la tétrodotoxine chez les serpents, mais je veux souligner que ce n’est pas forcément le cas
  • Si on prend l’argument de l’auteur à l’envers, on peut aussi supposer que nous possédons souvent des traits comme une résistance à des toxines qu’on utilise presque jamais, simplement parce qu’ils coûtent très peu à maintenir. Si la résistance à la tétrodotoxine était un trait aussi peu coûteux, elle serait probablement bien plus répandue ; comme ce n’est pas le cas, on peut supposer qu’elle est coûteuse, ou au minimum pas bon marché
  • Il y a aussi l’idée du coût en termes d’espace de résolution des problèmes génétiques. Lever une contrainte peut permettre de s’adapter plus facilement aux autres pressions évolutives
  • L’évolution est une question d’offre et de demande, de coûts et de bénéfices, de possibilités et de contraintes, et au final aussi de chance
  • Le nombre d’animaux et d’humains qui meurent d’un empoisonnement à la tétrodotoxine n’est pas nul, donc il existe bien une certaine pression de sélection. Si la résistance était un trait bon marché et facile à faire évoluer, il est possible que tout le monde l’aurait développée ; cela peut donc laisser penser que le seuil de coût de cette résistance est très élevé
  • Même sans grandes connaissances en biologie, cette manière de vouloir expliquer l’évolution uniquement par une relation de cause à effet est frustrante
• J’ai appris récemment qu’il existe dans beaucoup de jardins américains une plante mortelle, au point que rester dessous plus de 10 minutes vous tuerait presque à coup sûr. Cette plante, c’est le water-lily
  • En regardant Wikipédia, j’ai vu que les vascular cambia (cellules de croissance en épaisseur des plantes) ont disparu indépendamment dans cinq lignées végétales, dont quatre sont des plantes aquatiques, water-lily comprise, et certains scientifiques pensent même que les monocots ont peut-être évolué en milieu aquatique. Je me souviens d’une théorie selon laquelle les plantes aquatiques n’ont tout simplement pas besoin de croissance ligneuse pour leur stabilité structurelle, mais je ne retrouve pas la source
  • Le water-lily n’est pas une plante dangereuse ; certaines se mangent même ou sont utilisées en médecine. Peut-être voulait-on parler de peace lily ou de calla lily ? Aucune des deux n’est mortelle, même si on peut être malade en les mangeant. La plante vraiment mortelle, c’est le water hemlock, qui a des fleurs blanches
• Le texte est écrit de façon intéressante, et cela m’a fait me poser quelques questions : les newts peu toxiques se font manger, les snakes moins résistants n’arrivent pas à sécuriser cette proie. Cela crée une sorte de arms race permanente. Ce que je me demande ici, c’est comment le snake sait à quel point le newt est toxique, s’il en laisse certains tranquilles sans les toucher, ou s’il mange tous les newts qu’il rencontre, et si les newts les plus toxiques survivent finalement aux attaques
  • Un cadre plus pertinent serait de dire que, sur une longue période, les gènes des snakes ont intégré une préférence pour manger ce type précis de newt, ainsi qu’une résistance permettant de stocker le poison. Les snakes qui possèdent ces deux gènes peuvent alors se reproduire plus efficacement. Sur des milliers d’années, la répétition de ces adaptations produit une situation de type Red Queen, où snake et newt restent engagés dans une sorte de course l’un contre l’autre. Il n’y a là ni décision ni conscience, seulement des comportements intégrés
  • D’après un autre passage de l’article, si le venin est trop puissant, le snake recrache le newt, un peu comme un humain qui recrache un piment trop fort
  • Selon Wikipédia, le garter snake évalue réellement le niveau de toxicité en avalant partiellement le newt pour le « goûter ». Si cela semble supportable, il le mange ; sinon, il le recrache
  • Vu le contexte, le garter snake avale sa proie entière, donc un newt très toxique peut survivre à une tentative de consommation. C’est pourquoi le newt continue d’évoluer vers un poison plus puissant, et le snake vers une résistance plus élevée. L’arms race se répète donc en continu
• J’ai vraiment adoré le titre, et l’article est excellent. C’est un peu hors sujet, mais chaque fois que je vois le mot « newt », je repense à Karel Čapek, qui a inventé le mot « robot » dans les années 1920 puis a aussi écrit War with the Newts, l’histoire d’amphibiens intelligents. Merci pour le partage
  • En tant que Français, c’était la première fois que je voyais ce mot, et mon cerveau l’a automatiquement traduit comme « death news » dans le titre
• Le passage « il s’avère que le garter snake stocke la tétrodotoxine dans son foie, ce qui le rend aussi toxique pour des prédateurs plus gros que lui » est un aspect secondaire vraiment fascinant
• L’article lié sur le blue-ringed octopus est encore plus intéressant, à mon avis
  • L’auteur évoque parfois l’idée que nous sommes en fait de grands robots, et que les bactéries nous utilisent comme hôtes pour se déplacer et évoluer. Cette manière de voir me parle
  • La nature n’est jamais bienveillante
• Présentation d’un lien connexe expliquant que même l’immunité du snake paraît faible comparée à celle du caddisfly local
• J’ai vécu toute ma vie dans cette région, mais je n’ai jamais entendu parler d’un cas d’empoisonnement causé par un newt, donc l’empoisonnement humain par newt doit être extrêmement rare
  • Je me souviens en avoir manipulé partout dans les bois et les ruisseaux quand j’étais enfant. Ils étaient vraiment très communs
  • Je vis dans le PNW et je vois souvent des hundreds of garter snake et some newt, mais je n’ai jamais vu de Rough-Skinned Newt. Je ne savais même pas qu’il y en avait autour de moi
• L’explication selon laquelle « le garter snake stocke la tétrodotoxine dans son foie, ce qui le rend aussi toxique pour ses prédateurs » me semble moins évidemment efficace que la défense immédiate du newt, qui porte sa toxine dans la peau. Le newt peut survivre parce qu’un prédateur le mord puis le recrache, alors que pour le snake, le prédateur ne meurt qu’au moment où il mange le foie, donc l’effet dissuasif est moins clair. Surtout si seuls certains snakes sont immunisés, il devient difficile pour un prédateur de distinguer les snakes sans danger de ceux qui sont toxiques
  • Quant à la question de savoir comment cela peut décourager les prédateurs, je pense qu’il peut y avoir un effet d’apprentissage à partir de prédateurs morts et de carcasses de snakes à moitié mangées, et qu’éliminer ne serait-ce qu’un seul predator peut déjà être bénéfique à l’espèce
  • Si de petites différences existent à l’intérieur d’une espèce de prédateur, par exemple dans les préférences alimentaires, et que ces différences sont héréditaires, alors même un très faible écart peut suffire à déclencher la sélection naturelle
  • Il se peut aussi qu’un prédateur ne meure pas immédiatement après avoir mangé le snake, et que chez des superprédateurs comme les mammifères, ceux qui n’aiment pas manger des serpents survivent davantage ; cela peut ensuite se fixer génétiquement, ou par apprentissage si les parents n’enseignent pas à leurs petits à chasser les serpents
• En voyant l’expression « teal deer », j’ai d’abord cru à une tournure idiomatique étrange. Puis en vérifiant sur Urban Dictionary, j’ai découvert que « teal dear = tl;dr ». Maintenant je me sens aussi déconcerté qu’un garter snake ayant développé une résistance massive à la tétrodotoxine
  • Je ne l’avais pas compris non plus au début, et je trouve un peu triste qu’on essaie maintenant d’avoir l’air cool en écrivant 9 lettres au lieu de 5. On a gagné en syllabes, mais des préfixes web comme www sont au contraire plus longs et inefficaces. En allemand, avec 3 syllabes, ça passe, mais en anglais/français, avec 9 syllabes, c’est dommage. Depuis le départ, web.domain.org aurait peut-être été un meilleur choix
  • Grâce à toi, j’ai découvert l’expression teal dear indirectement
  • Au début, j’ai cru que c’était un jeu de mots sur « steel-man ». Mais non ; en tout cas, merci d’avoir regardé